基于生态安全格局的城乡生态空间布局与优化*——以宣城市为例

[目的]构建生态安全格局、优化城乡生态空间布局,对提升生态环境承载力、促进生态与经济协调发展具有重要作用。[方法]以宣城市为例,基于Arc GIS的空间叠加技术,通过生态系统服务价值评价识别主要生态源地,并采用最小累计阻力模型(MAC)选取生态战略点及生态廊道分布,构建出生态安全格局,进而对宣城市城乡生态空间布局进行优化。[结果](1)生态极重要和高度重要区域面积为918. 78km~2,占全区面积的35.53%;(2)生态源地的总面积为978.83km~2,占全区面积的37.85%;(3)选取的生态廊道多呈现出南北向的连接走向分布,但两点之间相互连接的空间网络化程度较低,且构建出生态高与较高安全区面积为921.70km~2,占宣城市区面积比重为35.65%;(4)优化并形成"绿核+水廊+绿廊"多层次、网络化的宣城市城乡生态空间结构,并进一步优化空间布局。[结论]可为构建生态安全格局、保障城市生态安全、优化城乡生态空间布局提供科学参考。     

基于MSPA和InVEST模型的淮河源生态网络构建

生境斑块破碎及孤岛化威胁着区域生态安全与可持续发展,构建生态网络,提高生态斑块间景观连通性对生物多样性保护及生态服务功能维系具有重要意义。以淮河源为研究区,结合形态学空间格局分析(MSPA)和生态系统服务评估与权衡(InVEST)模型筛选生态源地,基于最小累积阻力模型(MCR)构建阻力面,识别区域生态廊道,叠加现有结构性廊道后形成生态网络。最后通过景观连接性指数、重力模型分别对源地和廊道分级并提出规划建议。结果表明:(1)淮河源地区总体生态状况较好,但生境质量空间分布不均。生境质量高值区集中在西、南部山区丘陵地带,而东、北部平原地区的生境质量较差。(2)淮河源生态源地共68处,生态廊道191条,其中重要生态源地3处,重要廊道97条。源地呈现西、南部大而密,东、北部少而稀的格局,生态廊道则是东、北部地区相对较长。(3)未来还需增设23处踏脚石、修复155处生态断裂点以优化淮河源生态网络。研究结果可为区域生态建设及国土空间生态修复提供决策参考。     

基于生态重要性和MSPA核心区连通性的生态安全格局构建 ——以桂江流域为例

研究目的：探索基于“生态重要性”和“形态学空间格局分析（Morphological Spatial Pattern Analysis, MSPA）核心区连通性”的生态安全格局构建方法,为国土空间生态保护修复和生态安全格局构建提供参考。研究方法：基于生态重要性识别生态源地,利用最小累积阻力模型提取潜在生态廊道并以重力模型评价其重要程度,提出基于MSPA核心区的“非源地核心区面积生态网络连接率（C）”和“非源地核心区生态廊道长度比率（E）”指数并结合网络结构分析综合评判生态网络优劣。研究结果：（1）桂江流域含生态源地11处,总面积7 948.50 km2,占桂江流域总面积的41.20 %。 （2）潜在生态廊道38条,总计1 839.95 km,其中重要生态廊道26条,总计1 278.29 km,包括一级生态廊道12条（515.47 km）和二级生态廊道14条（762.82 km）。（3）以26条重要生态廊道构成最优的生态网络,E处于峰值,非源地核心区生态廊道长度比率较高;C值更高,生态网络对于研究区内主要生态空间斑块的连通性更好;α指数和γ指数接近等于1,即网络基本达到最大限度回路数且每个节点都彼此相连;β指数更高,网络结构比较复杂且结构完善。研究结论：该方法能够有效评判生态网络优劣和实现生态安全格局构建,为国土空间生态保护和修复提供技术支撑。     

基于生态敏感性和生态系统服务价值的生态安全格局构建与优化

生态安全格局构建对于引导城市空间发展格局、定义城市空间形态、指导城市土地利用有着重要的意义,是实现城市精明发展与保障城市生态安全的重要途径。本文以黄石市为例,结合区域自然环境特征,在综合考虑生态系统敏感性与生态系统服务重要性基础上识别生态源地,然后利用灯光数据(VIIRS/DNB)修正基于地类赋值的基本生态阻力面,然后应用最小阻力模型(MCR)提取生态廊道网络,构建黄石市生态安全格局,以探讨资源枯竭型城市生态转型过程中的生态安全格局优化策略。结果表明:黄石市生态源地总面积为944.60km~2,占全市21.24%,主要分布在东部的长江沿岸及周围湖泊、林地地带以及西北部的保安湖地区。生态关键廊道总长度约256.40km。为优化生态安全格局,建议新增3个重要的生态源地,提高生态源地整体的连通性。     

基于InVEST和MCR模型的神木市生态网络问题识别

我国城镇化进程不断加快,生境斑块破碎化程度日益加剧,生态要素连通性受阻严重,生态网络安全稳定受到威胁。准确识别生态网络问题,可为生态保护及修复提供科学依据,对区域生态安全保护具有重要意义。本文深入贯彻党中央生态文明思想,以神木市为研究区,利用生态系统服务和权衡的综合评估模型（In VEST）结合地表覆被NDVI值,识别出对景观连通贡献最大的生境斑块作为生态源地,选取8项阻力因子构建综合阻力面,基于最小累积阻力模型（MCR）,采用最小成本路径生成潜在廊道,利用重力模型对关键性生态廊道进行提取,并诊断出对景观生态连接起到关键性作用的生态节点。经研究,神木市现状生态网络存在景观破碎化程度相对较高,生态斑块缺失严重,生态廊道连通性受阻,生物迁徙流通存在障碍。通过定量数据分析的研究方法识别出生态源地、廊道、节点,能够较为准确地诊断出现状生态网络问题,研究结果可为高破碎化地区生态网络问题识别及生态安全格局构建提供参考和依据,对生态修复工程的实施也具有一定的指导意义。     

国土空间生态保护修复重点区域识别研究 ——以宁波市为例

研究目的：基于生态安全格局识别宁波市国土空间生态保护修复重点区域，并提出保护修复策略。研究方法：构建综合评价体系以确定生态源地，利用电路理论模型识别生态廊道和生态夹点，并引入廊道生态质量评价指标帮助确定各条廊道的合适宽度。研究结果：（1）识别生态源地23处，土地利用类型以林地为主。（2）识别生态廊道38条，廊道宽度集中在12～72 m。（3）宁波市生态廊道按质量分级，一级廊道6条，二级廊道10条，三级廊道22条，总体生态质量有待提高。（4）识别生态夹点区域14.37 km2，夹点的分布具有“南少北多、西多东少”的特点。研究结论：该方法识别了宁波市的生态源地、生态廊道及生态夹点，确定了廊道的适宜宽度，为国土空间生态保护修复重点区域识别提供有效的参考路径。     

青龙满族自治县景观生态安全格局研究

[目的]引用俞孔坚的景观安全格局理论,借助Arc GIS10、Conefor Sensinode2.2和In VEST2.2.0制图软件构建青龙满族自治县景观生态安全格局,针对景观生态安全格局各组分的分布特点,提出相应的生态规划对策,以期为青龙满族自治县维护生态系统稳定、合理进行生态规划提供借鉴。[方法]首先,综合考虑斑块自身特征属性和外界环境因素,通过景观斑块质量评价来识别源地;其次,根据最小累积阻力模型构建最小累积阻力面并划分为3个最小累积阻力等级,分别对应生态保育区、生态防护区和生态培育区3个生态功能区;最后,确定生态廊道和战略点。[结果]源地占研究区总面积的3.59%,源地内耕地、园地、林地、草地、水体所占比例分别为0.14%、0.25%、66.86%、17.21%、15.54%;生态保育区占研究区总面积的34.98%,生态保育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为6.73%、8.69%、49.32%、29.57%、3.40%、2.29%;生态防护区占研究区总面积的36.40%,生态防护区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为10.31%、18.57%、37.68%、26.67%、1.87%、4.91%;生态培育区占研究区总面积的28.62%,生态培育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为11.31%、15.57%、39.80%、26.70%、2.28%、4.34%;沿景观低阻力区分布有7条生态廊道;有8个战略点。[结论]文章所构建景观生态安全格局基本符合青龙满族自治县实际情况,各景观生态安全格局组分有不同的特点,对应有相应的生态规划对策。     

基于供需视角的生态安全格局构建与优化研究——以鄱阳湖生态经济区为例

生态安全格局的识别与优化是维护生态系统完整性、保障区域生态安全的基本途径之一。文章以鄱阳湖生态经济区为案例,通过生态服务重要性和景观连通性识别生态供给空间,以生态服务需求强度和道路通达度识别生态需求空间,运用最小阻力模型提取廊道;基于生态安全格局,探讨生态保护视角下的生态安全格局优化策略。结果表明:鄱阳湖生态经济区源地面积为13679.43km~2,占总面积的26.74%,主要分布在鄱阳湖、庐山西海等地;高生态需求区面积为3336.91km~2,主要分布在各县级行政辖区政府驻地的集中建成区;生态廊道总长度为3879.8km,源源廊道长度为1631.4km,源需廊道长度为2248.4km,生态节点有58个,廊道断裂点有92处。文章提出"两带、一核心、一轴、五分区"为核心的生态安全格局优化模式,形成鄱阳湖生态经济区功能化和网络化的生态安全结构体系。     

黄河流域内蒙古段生态安全格局优化研究

[目的]黄河流域生态保护与高质量发展已成为沿黄区域可持续发展的共识,亟需优化流域生态安全格局。[方法]文章以黄河流域内蒙古段为研究区,采用InVEST模型定量评价1990—2018年流域生境质量变化;从生态系统服务功能重要性、生态敏感性两个角度划定流域生态保护红线,提取生态源地;建立生态源地扩展阻力指标体系,将评价结果分级后与“三生用地”相叠加,构建流域生态安全格局;从“点—线—面”架构生态网络,优化流域生态空间。[结果]（1）研究时段内,研究区生境质量呈“U”形变化趋势,生境质量水平整体偏低;其空间演变表现为低水平生境面积不断扩大,高水平生境范围有所萎缩。（2）流域生态保护红线面积共10.7万km2,与实际生态用地的空间叠置率为69.01%。流域共提取9个生态源地,识别一级生态廊道9条,生态绿心40个,组合各地理要素提出“一楔两屏三带四区多中心”的生态空间规划建议。[结论]生态安全格局利于黄河流域高质量发展,可在此基础上控制流域草原畜牧区载畜量,巩固流域农牧区产能优势,提高农牧区人居环境质量,强化农牧空间管控。     

县域土地生态空间管控红线划定的方法研究 ——以江苏省金坛区为例

研究目的:以江苏省金坛区为例,基于斑块—基质—廊道生态网格,探讨县域土地生态空间管控红线划定的方法,以期提升区域生态功能,为其他区域土地生态空间管控红线划定提供方法借鉴。研究方法:采用最小累积阻力模型构建阻力面,采用最小路径法识别出潜在生态廊道,并基于重力模型最终确定重要生态廊道。研究结果:金坛区形成了主次分明、点线面要素齐全的土地生态空间管控红线区域,面积占金坛区总面积的44.58%,其中金坛区重点保护区域占金坛区总面积的23.67%,并以此形成了源头严防、过程严管、责任追究的红线管控制度体系。研究结论:基于斑块—基质—廊道生态网格划定的县域土地生态空间管控红线,可为区域土地生态保护提供重要参考。     

重要生态综合用地划定技术方法研究——以四川江油市为例

文章系统总结了重要生态用地划定技术方法,以生态单要素评价为基础,提出了基于生态功能和敏感性分级分类下的重要生态综合用地评价技术,以及关键生态源地厘定的空间识别方法。以最小阻力模型为依托,开展了不同级别生态源地间重要生态廊道识别和划定路径探索。以四川省江油市作为代表性案例,通过重要生态网络构建试验,提出了优化生态安全屏障体系技术建议。     

基于多种生态分析的生态空间格局构建和研究——以长治“双修”为例

以长治"双修"为案例,依据"斑块—廊道—空间"的空间结构模式审视城市生态空间、构建城市生态网络。使用生态破碎度、生态敏感性分析识别现有区域生态斑块问题,提出构建生态廊道方法。立足"生态—农业—建设"管控思维,对区域内空间进行生态本底空间分析,将生态本底空间和构建廊道进行叠加,构建生态空间格局并提出管控策略。最终形成以生态空间为引导的"空间评价—格局构建—空间管控"框架来探索生态空间格局。     

梧州:生态网络格局的构建与优化

广西梧州市通过对"山水林田湖草"全系统、多要素进行生境质量分析,选取生态源地、构建成本阻力面,采用最小累积成本路径提取连接生态源地的生态廊道,探索构建生态网络。随着梧州市经济社会的快速发展,生态安全与经济社会发展的矛盾日益突出,出现了一些国土生态问题,如水资源分布不平衡、水源涵养能力降低、水土流失和石漠化现象严重、森林质量退化、涵养水源和保护生物多样性能力降低等,对梧州市国土生态安全构成了一定威胁。     

基于生态安全格局的国土综合整治关键区识别与策略研究——以辽宁省庄河市为例

研究目的：基于生态安全格局视角识别庄河市国土综合整治关键区域并针对性地实施保护策略,避免整治过程中对景观连通性和完整性的破坏,为生态型国土综合整治提供参考。研究方法：MSPA、连接度分析、成本距离分析、空间句法。研究结果：（1）从空间结构和生态功能两方面综合选取生态源地可以兼顾连通性与生态价值,空间句法的引用则对于源地及廊道的优先级确定提供了有益的补充。（2）庄河境内生态源地共计18个,面积达558.11 km2,北部山区的主要类型为林地,南部平原地区则以湿地为主;（3）生态廊道达653.67 km,由南向北逐渐复杂化、网格化,连通性逐渐增强;（4）国土综合整治关键区域中,未利用地避免开发面积5.66 km2,建设用地需减量化11.05 km2,采矿废弃地优先治理区达80.55 hm2,生态障碍点共计6处。研究结论：从生态安全格局视角出发,识别国土综合整治关键区并提出对应策略,可以有效避免传统土地整治过程中的生态流阻隔、生态孤岛等问题,为生态型国土综合整治提供了一种新的思路,也为当前空间规划的实施提供支撑,未来需探讨海陆统筹的国土整治与修复。     

崇明岛景观生态安全格局分析

介绍了景观生态安全格局的概念、特点、理论和方法;从核心区、缓冲区、生态廊道和关键点4方面构建了崇明岛的景观生态安全格局。     

基于景观安全格局的县域生态用地保护研究 ——以浙江省青田县为例

研究目的:以浙江省青田县为例,基于景观安全格局理论和方法构建具有不同安全水平的综合安全格局,探讨土地利用管理中的生态用地保护途径,提出相应的政策建议,以期为中国土地管理中的生态用地保护提供借鉴。研究方法:利用景观安全格局法和GIS空间分析法构建区域景观安全格局,并依此展开生态用地保护研究。研究结果:研究区低、中、高水平安全格局下生态用地面积分别为1445.31 km~2、327.87 km~2、171.09 km~2,分别占全县面积的58.34%、1.32%、0.69%。低水平安全格局下的生态用地是维持区域生态安全的关键和底线,应以严格的保护为主;中安全水平的生态用地是生态保护核心区的缓冲地带,应以保护其自然生态系统为主;高水平安全格局内可开展适当的开发建设,但应控制开发建设对生态用地的干扰,发挥其生态隔离作用。研究结论:基于景观安全格局的生态用地保护有利于满足区域生态保护的综合需求,可为区域土地利用提供重要参考。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

基于空间效能的城市生态网络构建*——以亳州市为例

［目的］随着我国城镇化进程的不断加快，城市生态要素不断受到侵蚀，构建城市生态网络对城市生态系统保护和修复具有重要意义。［方法］文章基于空间效能的视角，以亳州市为研究对象，运用生态网络连接性、渗透性以及均衡性评价，从生态保护和生态修复两个层面构建城市生态网络。［结果］对“网络本体—影响区—辐射区”不同空间层次的效能进行分析，研究结果表明：在“网络本体”的连接性评价中，生态连接应将河流水系等进行贯通连接，形成城市的生态骨架，并整合破碎的生态斑点，形成规模较大的斑块。“本体—影响区”的渗透性分析表明亳州大部分绿地斑块形状呈现出规则且较为离散的状态。“本体—辐射区”的均衡性评价显示亳州河流水面及沟渠较多且均匀，但是连通性较差。［结论］因此，亳州市应构建包含4个重要生态保护点、3个主要生态修复点和三级廊道体系的生态网络，同时要维持其生态廊道的自然形态，处理好现状保护与建设的关系等方面内容。     

扎龙自然保护区景观格局动态变化及其生态风险研究

区域生态风险研究可以为保护区域景观生态系统健康,实现区域资源的合理和可持续利用提供重要科学依据。本文以扎龙自然保护区为研究区,利用遥感手段提取研究区1995年和2010年的景观类型信息,定量分析了不同时期研究区景观格局特征和动态演变规律。根据研究区景观格局变化特点构建研究区景观生态风险指数,对研究区景观生态风险变化特征及演变规律进行分析。研究表明:1995～2010年研究区景观总体格局和各景观类型格局均变化显著;景观生态风险随时间变化而升高,沼泽地、水域和耕地这三类主要景观的生态风险变化是研究区生态风险变化的主导因素。研究区景观生态风险分布大体符合由中心向四周、由高风险向低风险的环形扩散特征。     

基于“源-汇”理论的山区农村居民点“三生空间”优化研究——以井陉县为例

本研究根据农村居民点以及太行山区县域“三生空间”分布特征,基于“源-汇”理论和MCR模型,从生态源地扩张和生产源地扩张的角度,依据“三生”功能构建阻力面指标体系,计算最小累积阻力面差,实现县域“三生空间”的划分和农村居民点分类整治优化。结果表明：（1）基于“源-汇”理论的最小累积阻力模型在山区“三生空间”格局构建,农村居民点分类整治中具有相容性和可行性;（2）研究区以生态保护区和生态优化区为主,生态空间占比59.5%,以生态功能为主,农村居民点分布中生产功能占比62.7%,以生产功能导向为主,因此,乡村整治要根据农村居民所处的主导功能分类整治;（3）乡村整治应综合考虑农村居民点的生活、生产、生态功能特征,分类促进山区乡村振兴和生态文明建设。